人教版第二章 分子结构与性质第一节共价键课件二 新课标 人教.pptx

第二章第二章 分子结构与性质分子结构与性质第一节第一节 共价键共价键 第二课时第二课时2021/8/9 星期一11、键能：气态基态原子形成l mol化学键释放的最低能量。通常取正值。单位：kJ/mol如，形成，形成l mol HH键释放的最低能量为键释放的最低能量为4360 kJ，则，则 HH键能为能为4360 kJ/mol形成形成1 molN三三N键释放的最低能量为键释放的最低能量为946 kJ则则 N三三N键能为能为946 kJ/mol二、键参数二、键参数:键能、键长、键角键能、键长、键角2021/8/9 星期一2 某些共价键的键能某些共价键的键能观察分析观察分析键能大小与化学键稳定性的关系？键能大小与化学键稳定性的关系？键能越大，化学键越稳定键能越大，化学键越稳定2021/8/9 星期一3某些共价键键长某些共价键键长2、键长：形成共价键的两个原子之间的核间距、键长：形成共价键的两个原子之间的核间距1pm=1012 m观察分析观察分析键长与键能的关系？键长与键能的关系？键长越短，键能越大，共价键越稳定。键长越短，键能越大，共价键越稳定。2021/8/9 星期一43、键角：两个共价键之间的夹角称为键角。分子的形状有共价键之间的夹角决定分子的形状有共价键之间的夹角决定如：三原子分子CO2的结构式为OCO，它的键角为180，是一种直线形分子；如，三原子分子H20的HOH键角为105，是一种 V形分子。多原子分子的键角一定，表明多原子分子的键角一定，表明共价键具有方向性共价键具有方向性。键角是描述。键角是描述分子立体结构的重要参数，分子的许多性质都与键角有关。分子立体结构的重要参数，分子的许多性质都与键角有关。2021/8/9 星期一5共价半径：共价半径：相同原子的共价键键长的一半称为共价半径。相同原子的共价键键长的一半称为共价半径。2021/8/9 星期一61 1、试试利利用用表表2l2l的的数数据据进进行行计计算算，1 1 mo1 mo1 H H2 2分分别别跟跟l l molClmolCl2 2、lmolBrlmolBr2 2(蒸蒸气气)反反应应，分分别别形形成成2 2 mo1HClmo1HCl分分子子和和2molHBr2molHBr分分子子，哪哪一一个个反反应应释释放放的的能能量量更更多多?如如何何用用计计算算的的结结果果说说明明氯氯化化氢氢分分子子和和溴溴化化氢分子哪个更容易发生热分解生成相应的单质？氢分子哪个更容易发生热分解生成相应的单质？2 2N N2 2、0 02 2、F F2 2跟跟H H2 2的的反反应应能能力力依依次次增增强强，从从键键能能的角度应如何理解这一化学事实的角度应如何理解这一化学事实?3 3通通过过上上述述例例子子，你你认认为为键键长长、键键能能对对分分子子的的化学性质有什么影响？化学性质有什么影响？思考与交流思考与交流2021/8/9 星期一71 1、形形成成2 2 mo1HClmo1HCl释释放放能能量量：2431.8 2431.8 kJ kJ(436.0kJ+242.7kJ)=184.9 kJ(436.0kJ+242.7kJ)=184.9 kJ形形 成成 2 2 mo1HBrmo1HBr释释 放放 能能 量量：2366kJ 2366kJ(436.0kJ+193.7kJ)=102.97kJ(436.0kJ+193.7kJ)=102.97kJHClHCl释释放放能能量量比比HBrHBr释释放放能能量量多多,因因而而生生成成的的HClHCl更稳定更稳定,即即HBrHBr更容易发生热分解生成相应的单质更容易发生热分解生成相应的单质.2 2、键能大小是：、键能大小是：F-HO-HN-HF-HO-HN-H3 3、键键长长越越长长，键键能能越越小小，键键越越易易断断裂裂，化化学学性性质越活泼。质越活泼。汇报汇报2021/8/9 星期一8 COCO分子和分子和NN2 2分子的某些性质分子的某些性质 等电子原理：等电子原理：原子总数相同、价电子总数相同的分子具有原子总数相同、价电子总数相同的分子具有相似的化学键特征，它们的许多性质是相近相似的化学键特征，它们的许多性质是相近的的 2021/8/9 星期一9科学视野：科学视野：用质谱仪测定分子结构用质谱仪测定分子结构 现代化学常利用质谱仪测定分子的结构。它的基本原现代化学常利用质谱仪测定分子的结构。它的基本原理是在质谱仪中使分子失去电子变成带正电荷的分子离理是在质谱仪中使分子失去电子变成带正电荷的分子离子和碎片离子等粒子。由于生成的分子离子、碎片离子子和碎片离子等粒子。由于生成的分子离子、碎片离子具有不同的相对质量，它们在高压电场加速后，通过狭具有不同的相对质量，它们在高压电场加速后，通过狭缝进入磁场分析器得到分离，在记录仪上呈现一系列峰，缝进入磁场分析器得到分离，在记录仪上呈现一系列峰，化学家对这些峰进行系统分析，便可得知样品分子的结化学家对这些峰进行系统分析，便可得知样品分子的结构。例如，图构。例如，图2727的纵坐标是相对丰度的纵坐标是相对丰度(与粒子的浓度成与粒子的浓度成正比正比)，横坐标是粒子的质量与电荷之比，横坐标是粒子的质量与电荷之比(m(me)e)，简称质，简称质荷比。化学家通过分析得知，荷比。化学家通过分析得知，m me e9292的峰是甲苯分子的峰是甲苯分子的正离子的正离子(C(C6 6H H5 5CHCH3 3)，m me e9191的峰是丢失一个氢原子的峰是丢失一个氢原子的的的的C C6 6H H5 5CHCH2 2 ，m me e6565的峰是分子碎片的峰是分子碎片因此，化因此，化学家便可推测被测物是甲苯。学家便可推测被测物是甲苯。2021/8/9 星期一10质谱仪测定分子结构 2021/8/9 星期一11例题例题:20022002年年诺诺贝贝尔尔化化学学奖奖表表彰彰的的是是在在“看看清清”生生物物大大分分子子真真面面目目方方面面的的科科技技成成果果，一一项项是是美美国国科科学学家家约约翰翰芬芬恩恩与与日日本本科科学学家家田田中中耕耕一一“发发明明了了对对生生物物大大分分子子的的质质谱谱分分析析法法”；另另一一项项是是瑞瑞士士科科学学家家库库尔尔特特维维特特里里希希“发发明明了了利利用用核核磁磁共共振振技技术术测测定定溶溶液液中中生生物物大大分分子子三三维维结结构构的的方方法法”。质质子子核核磁磁共共振振（PMRPMR）是是研研究究有有机机物物结结构构的的有有力力手手段段之之一一，在在所所有有研研究究的的化化合合物物分分子子中中，每每一一结结构构中中的的等等性性氢氢原原子子在在PMRPMR中中都都给给出出了了相相应应的的峰峰（信信号号），谱谱中中峰峰的的强强度度与与结结构构中中的的等等性性H H原原子子个个成成正正比比。例例如如乙乙醛醛的的结结构构简简式式为为CHCH3 3CHOCHO，在在PMRPMR中中有两个信号，其强度之比为有两个信号，其强度之比为3:13:1。2021/8/9 星期一12（1）结构式为）结构式为 的有机物，在的有机物，在PMR谱上谱上观察峰给出的强度之比为观察峰给出的强度之比为 ；（2）某某含含氧氧有有机机物物，它它的的相相对对分分子子质质量量为为46.0，碳碳的的质质量量分分数数为为52.2%，氢氢的的质质量量分分数数为为13.0%，PMR中只有一个信号，请写出其结构简式中只有一个信号，请写出其结构简式 。（3）实实践践中中可可根根据据PMR谱谱上上观观察察到到氢氢原原子子给给出出的的峰峰值值情情况况，确确定定有有机机物物的的结结构构。如如分分子子式式为为C3H6O2的的链链状状有有机机物物，有有PMR谱谱上上峰峰给给出出的的稳稳定定强强度度仅仅有有四四种种，其其对对应应的的全全部部结结构构，它它们们分分别别为为：3 3 3 2 1 3 1 1 1 2 2 1 1，请分别推断出结构简式：，请分别推断出结构简式：。2021/8/9 星期一13（1 1）2 2：2 2：2 2：2 2：2 2或者或者1 1：1 1：1 1：1 1：1 1（2 2）CHCH3 3OCHOCH3 3（3 3）CHCH3 3COOCHCOOCH3 3 CHCH3 3CHCH2 2COOH COOH CHCH3 3CHCH（OHOH）CHO HOCHCHO HOCH2 2CHCH2 2CHOCHO参考答案：参考答案：2021/8/9 星期一14回答回答键能越大，即形成化学键时放出的能量越多，意味着这键能越大，即形成化学键时放出的能量越多，意味着这个化学键越稳定，越不容易被打断。个化学键越稳定，越不容易被打断。板书板书 键能越大，化学键越稳定。键能越大，化学键越稳定。键长是衡量共价键稳定性的另一个参数，是形成共价键的两个键长是衡量共价键稳定性的另一个参数，是形成共价键的两个原子之间的核间距。原子之间的核间距。板书板书。讲述讲述板书板书过渡过渡分子的形状有共价键之间的夹角决定，下面我们学习键分子的形状有共价键之间的夹角决定，下面我们学习键角。角。板书板书 例如，三原子分子例如，三原子分子CO2的结构式为的结构式为OCO，它的键角，它的键角为为180，是一种直线形分子；又如，三原子分子，是一种直线形分子；又如，三原子分子H20的的HOH键角为键角为105，是一种角形，是一种角形(V形形)分子。多原子分子的键角一定，分子。多原子分子的键角一定，表明共价键具有方向性。键角是描述分子立体结构的重要参数，表明共价键具有方向性。键角是描述分子立体结构的重要参数，分子的许多性质都与键角有关。分子的许多性质都与键角有关。板书板书 两个共价键之间的夹角。两个共价键之间的夹角。2021/8/9 星期一152021/8/9 星期一162021/8/9 星期一17